探秘特種機(jī)器人

陳曉東

Robot 一詞，來源于捷克作家卡雷爾·恰佩克1920 年發(fā)表的科幻劇《羅素姆萬能機(jī)器人》，描述的是一個(gè)具有人的外表、特征和功能的機(jī)器。

當(dāng)然，機(jī)器人的發(fā)展并不是從現(xiàn)代社會才開始的，創(chuàng)造一種可以從事勞作或服務(wù)生活的自動(dòng)機(jī)械，是世界各國人民從古至今的共同夙愿。古希臘的自動(dòng)機(jī)、中國的指南車、春秋時(shí)期魯班按照機(jī)械原理制成的木鳥……都是古代自動(dòng)機(jī)械裝置的精妙之作。

隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展，三次工業(yè)革命讓機(jī)器生產(chǎn)從無到有，機(jī)器人從一開始的想象到困守于工廠或藏于某個(gè)實(shí)驗(yàn)室，目前已經(jīng)全面走向透明和開放。同時(shí)，隨著智能化水平不斷提高，適應(yīng)特殊環(huán)境的能力不斷增強(qiáng)，應(yīng)用于軍事、安防、應(yīng)急、電力、井下、石化、農(nóng)業(yè)、建筑等眾多領(lǐng)域的特種機(jī)器人前景越來越廣闊，使人類生活發(fā)生了巨大的變化。

特種機(jī)器人的“眼耳舌身意”

特種機(jī)器人，顧名思義，它們的技能是特別出眾的， 它們解決難題的方式是特別奇異的， 它們工作的場景是特別復(fù)雜的。

因此，特種機(jī)器人主要應(yīng)用在特殊的環(huán)境里，替人類完成諸多看似不可能完成的“艱巨任務(wù)”。它們不僅有腦（意）、手、腳（身），且有非接觸傳感器（眼、耳、鼻、舌）。

“意”就是大腦，在特種機(jī)器人的大腦里事先植入一些應(yīng)用程序和算法，使其能按照人的指揮去做一件完整的事情。當(dāng)然，在復(fù)雜的環(huán)境中還要靠靈敏度高的“眼”——視覺傳感器、“耳”——聽覺傳感器、“鼻”——嗅覺傳感器、“舌”——語音系統(tǒng)等來完成與人的交互以及人對它的控制。

特種機(jī)器人的長相雖然不一定像人，但是它們具備人的一些基本功能。比如特種機(jī)器人擁有輪、履帶或者足等結(jié)構(gòu)，形成它的行走方式。此外，特種機(jī)器人的“手”被稱為“作業(yè)終端”（或“作業(yè)模塊”）。用其作業(yè)臂可以完成抓、舉、固定、旋轉(zhuǎn)其他裝置等。比如特種機(jī)器人根據(jù)需要搭載不同的武器系統(tǒng)，就能夠在各種作戰(zhàn)環(huán)境中攻擊敵方。如果在它的身體上安裝一只強(qiáng)有力的“手”，就可以排除地雷或疑似爆炸物。

各領(lǐng)域特種機(jī)器人的“超能力”

特種機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛，從軍用機(jī)器人到特殊環(huán)境作業(yè)機(jī)器人，從應(yīng)急救援到智能裝備，機(jī)器人技術(shù)正在改變著人們的生活方式和工作方式。

特種機(jī)器人主要集中在軍用、警用、應(yīng)急和特殊民用這幾大領(lǐng)域。

軍用機(jī)器人在戰(zhàn)場環(huán)境下，能夠替代士兵完成偵察、引導(dǎo)、打擊、排雷排爆、核生化檢測、伴隨保障等多項(xiàng)作戰(zhàn)任務(wù)。

我國軍用機(jī)器人起步雖晚，但發(fā)展迅速。北京晶品特裝公司專注于軍用機(jī)器人等方向核心組件和整機(jī)系統(tǒng)研究，擁有軍用機(jī)器人等領(lǐng)域的主要關(guān)鍵核心技術(shù)，相關(guān)產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)或指標(biāo)突出，多款型號在競標(biāo)綜合評比中排名第一。

警用機(jī)器人主要是協(xié)助警察在一些特定環(huán)境中進(jìn)行安防巡邏和現(xiàn)場處置等工作。它可以進(jìn)行人臉識別，發(fā)現(xiàn)有案底的人就會發(fā)出報(bào)警，提示周邊的警察關(guān)注并及時(shí)將其緝拿歸案。另外，還可以在警用機(jī)器人上面安裝捕捉網(wǎng)和非致命武器，必要時(shí)可及時(shí)控制和打擊不法分子，協(xié)助警察執(zhí)行安全防范的任務(wù)。

在北京首鋼舉辦的2023 年第11 屆中國國際警用裝備博覽會上，展示了最新的警用科技成果和警用機(jī)器人，如無人船、水下機(jī)器人、排爆機(jī)器人、巡邏四足機(jī)器人、無人機(jī)等。

在應(yīng)急救援和消防領(lǐng)域中，特種機(jī)器人也起到了非常重要的作用。

如果發(fā)生地震、火災(zāi)等，不僅能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)災(zāi)情，也可以預(yù)先報(bào)警，并在災(zāi)后實(shí)施救援。

中信重工開成機(jī)器人公司研發(fā)了大、中、小系列消防和井下機(jī)器人。

目前， 消防機(jī)器人正在朝著智能方向發(fā)展，比如，為了盡早撲滅火情，消防機(jī)器人必須快速到位，這就需要消防栓能夠與機(jī)器人接口實(shí)現(xiàn)快速銜接。安徽相品智能科技有限公司專門生產(chǎn)智能水栓，只需兩秒就可以實(shí)現(xiàn)銜接，保證其與消防機(jī)器人全方位協(xié)作。

在疫情期間，中關(guān)村融智特種機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成員單位迅速開發(fā)投用消毒機(jī)器人、配送機(jī)器人、巡檢機(jī)器人以及人工智能應(yīng)用等設(shè)備參與一線防疫，節(jié)約醫(yī)用防護(hù)裝備消耗， 降低病毒人際傳播風(fēng)險(xiǎn)。被大家親昵地稱為“Andi”和“小白”的兩款機(jī)器人，疫情期間曾活躍在武漢金銀潭醫(yī)院、協(xié)和醫(yī)院以及北京的部分酒店內(nèi)，應(yīng)用于安防巡檢。

特殊民用機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域包括農(nóng)業(yè)、物流、石油化工等。比如，在物流公司，會看到物流機(jī)器人自動(dòng)執(zhí)行貨物轉(zhuǎn)移、搬運(yùn)等操作；農(nóng)業(yè)機(jī)器人進(jìn)行果園除草、精準(zhǔn)植保、采摘收獲、畜禽喂料、淤泥清理等工作；石油化工企業(yè)有許多巨型儲油罐，需要定時(shí)進(jìn)行維護(hù)，比如除銹、拉毛、重新粉刷等，這時(shí)特種機(jī)器人的出現(xiàn)就會替代人類，從事危險(xiǎn)又辛苦的工作。

特種機(jī)器人的未來

我們正在進(jìn)入智能機(jī)器人時(shí)代。很多人發(fā)現(xiàn)在日常生活中，時(shí)常會有機(jī)器人“出沒”，特別是一些需要“特殊服務(wù)”的場景。

在景區(qū)，我們可以看到安保巡邏機(jī)器人在維護(hù)秩序；在科技館、博物館、商場等公共服務(wù)場所，我們可以看到具有導(dǎo)覽、交互等多功能的應(yīng)用于各種場景的機(jī)器人；在施工現(xiàn)場，建筑機(jī)器人各司其職地處理鋼筋綁扎、墻體筑造、墻體噴涂、地面平整、輔助搬運(yùn)等工作……

隨著人類想象與思考的開始，關(guān)于特種機(jī)器人的奧秘，也將一步步推向現(xiàn)實(shí)。

我國特種機(jī)器人市場保持較快發(fā)展，各種類型產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，比如搶險(xiǎn)救援機(jī)器人、無人作戰(zhàn)系統(tǒng)、警用巡邏機(jī)器人、深海探測機(jī)器人等。

未來，我國特種機(jī)器人的發(fā)展方向?qū)⒅攸c(diǎn)關(guān)注技術(shù)創(chuàng)新和自主研發(fā)，提高特種機(jī)器人的智能化能力、自主決策能力和控制精度，同時(shí)探究特種機(jī)器人的新應(yīng)用領(lǐng)域，尤其是在各種條件惡劣、對人體有危害的環(huán)境或人員無法進(jìn)入的狹窄空間去代替人工進(jìn)行作業(yè)。